AERZTE Steiermark 10/2017

Lernen von der unsterblichen Qualle

Stammzellenforscher Günter Lepperdinger , Referent bei den Grazer Fortbildungstagen, erklärt die Ursachen des Alterns, die Taktik der Turritopsis dohrnii und das Prinzip der Autophagie.

U. Jungmeier-Scholz

„Wie alt kann der Mensch werden?“, lautet die Kernfrage des Salzburger Stammzellenforschers Günter Lepperdinger bei den Grazer Fortbildungstagen. „So um die 120 Jahre“, so seine Antwort. Seit 1997 hält Jeanne Calment mit 122 Jahren und 164 Tagen Lebenszeit den Rekord. Trotz aller Fortschritte der Medizin konnte in den vergangenen 20 Jahren kein Mensch ihren Rekord brechen. Dass mit höherer Wahrscheinlichkeit mehr Frauen als Männer weit über hundert werden, erläutert Lepperdinger folgendermaßen: „Aufgrund ihrer biologischen Aufgabe bei der Reproduktion favorisiert die Evolution Frauen und stattet ihren Organismus mit mehr Pufferkapazität aus. Frauen stecken mehr weg, sind aber dafür unter Umständen länger krank.“

Überlebensstrategie der Art

Auch wenn es dem Einzelnen so vorkommen mag: Altern ist keine Kränkung der Natur, sondern eine Überlebensstrategie unserer Art. „Im Sinne der Evolution muss nicht das Individuum überleben, sondern die Population“, so Lepperdinger. „Das kann sie aber nur, wenn sie sich wechselnden Umgebungsbedingungen optimal anpasst.“ Daher wird im Zuge der Reproduktion wie in der Lotterie das Erbgut vermischt und nach dem Zufallsprinzip neu zusammengesetzt. Ein paar ziehen ein „Gewinnerlos“, sind also besonders anpassungsfähig.

Der Nachteil dieser populationsorientierten Erneuerungsstrategie liegt im Energieverlust: „Der Organismus stellt nicht nur für das eigene Überleben Ressourcen zur Verfügung, sondern auch für die Reproduktion. Genau jene Energie, die in die Fortpflanzung fließt, fehlt ihm dann für die Optimierung seiner Reparaturmechanismen“, erläutert der Stammzellenforscher. Wer sich die Reproduktion spart, hat mehr Energie für sich selbst: Tierversuche zeigen, dass sich das Altern nach einer Kastration verlangsamt.

Ebenso bedeutsam für das Altern sind Fehler durch häufiges Kopieren der DNA oder Schäden am Erbgut durch Schadstoffe des Stoffwechsels oder ionisierende Strahlung. Im Laufe der Zeit erlahmt zudem das Immunsystem und eliminiert weniger veränderte Zellen.

Best practice: Qualle und Pilz

„Von anderen Arten kennen wir verschiedene Strategien gegen das Altern. Es gibt welche, die nur während einer ausgewählten Zeitspanne Reproduktionsenergie zur Verfügung stellen, und solche, die ihre Eigenreparatur perfektionieren“, erzählt Lepperdinger. Die Turritopsis dohrnii beispielsweise, bekannt als unsterbliche Qualle, verwendet Zellen ihres Außenschirms wieder zu Keimen eines neuen Polypen und erneuert sich so aus dem eigenen Gewebe.

Eine weitere Möglichkeit heißt Wachstum: So lebt das größte Lebewesen der Welt, ein Riesenhallimasch , seit mehr als 2.000 Jahren im US-amerikanischen Oregon. Sein Myzel erstreckt sich über neun Quadratkilometer und wiegt soviel wie drei Blauwale. Ob ihm jemand ein paar Fruchtkörper entnimmt oder nicht, tangiert ihn nur oberflächlich. „Unendliches Leben ist daher keine Utopie“, erklärt Lepperdinger. Wenn auch für den Menschen noch unvorstellbar. Von Natur aus benachteiligt müsse sich der Mensch aber nicht fühlen. Er zähle im Tierreich in puncto Lebenserwartung ohnehin zu den Bevorzugten. Grönlandwal und Islandmuschel können allerdings mehrere hundert Jahre alt werden ...

Im Hunger(n) liegt die Kraft

Neben einer gesunden Lebensweise, Einbettung in ein schützendes soziales Netz sowie präventiver Gesundheitsvorsorge kann jeder Mensch sein Leben auch durch Fasten verlängern. „Wird keine Energie von außen zugeführt, bleibt das Bedürfnis des Körpers nach Wachstum trotzdem aufrecht. Dann holt er sich Energie von innen, verwertet alte Körperzellen und baut Neues daraus.“ Für die Entdeckung dieses Prinzips der Autophagie erhielt der japanische Arzt Yoshinori Ohsumi 2016 den Nobelpreis. Die Autophagie lässt sich zudem pharmakologisch stimulieren, wie kürzlich Grazer ForscherInnen um Frank Madeo mit ihrer Arbeit zu Spermidin gezeigt haben.

Sogar Medikamente können präventiv lebensverlängernd eingesetzt werden, vorausgesetzt, sie entfalten ihre Wirkung an der individuellen Schwachstelle eines Menschen. Zum Beispiel Metformin – noch vor Auftreten eines Diabetes.

Schulfach Körper verstehen

Zur Etablierung eines gesunden Lebensstils fordert Lepperdinger den Aufbau der Health literacy von klein auf. „Leider ist das noch kein Schulfach, aber die Heranwachsenden sollten nicht nur ihr Handy, sondern auch ihren Körper verstehen lernen.“ Individuelle Schwachstellen rechtzeitig zu erkennen könne die enormen Gesundheitskosten für die „Sisiphosarbeit der Reparatur des Irreparablen“, so Lepperdinger, senken. Das EU-Ziel , bis 2020 im Schnitt zwei zusätzliche gesunde Jahre zu gewinnen, hält er für realistisch – sofern die Prävention durchstartet.

Alternsforschung findet aktuell auch auf der Mikroebene statt: „Die Vergreisung der einzelnen Zelle, bei der die Zellteilung unterbunden wird, ist durchaus positiv zu sehen. Dann kann sie sich nicht mehr zu einer Krebszelle entwickeln“, erläutert der Stammzellenforscher. „Sammeln sich allerdings zu viele vergreiste Zellen an, begünstigt das den Krebs.“ Noch ist die Forschung nicht so weit, das Immunsystem bei der Entsorgung entarteter Zellen unterstützen zu können, aber es gibt vielversprechende Ansätze, seneszente Zellen gezielt zum Selbstmord zu motivieren, womit eine Art zellulärer Entschlackung stattfindet. Denn es geht schließlich nicht nur darum, dem Leben mehr Jahre, sondern den Jahren mehr Leben zu geben.

Günter Lepperdinger ist Professor für Zellbiologie und Physiologie an der Universität Salzburg , wo er die Arbeitsgruppe „Regeneration, Stammzellbiologie und Gerontologie“ leitet. Am Freitag, 13.10.2017, hält er im Rahmen der Grazer Fortbildungstage um 8.00 Uhr im Saal Steiermark des Grazer Congresses seine Morgenvorlesung „Wie alt kann der Mensch werden?“.